СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Советский патент 2007 года по МПК C10M169/04 C10M105/78 C10M107/50 C10M133/12 C10M133/16 C10M133/44 

Изобретение относится к смазочной композиции на основе синтетических масел с улучшенной термоокислительной стабильностью и смазывающими свойствами.

Для развития современной авиационной техники необходимы масла, отвечающие ужесточенным требованиям по ряду эксплуатационных свойств.

В настоящее время проблема улучшения смазывающих свойств синтетических масел при высоких температурах наряду с повышением термоокислительной стабильности все еще остается сложной задачей.

В связи с этим возникает необходимость создания смазочных композиций, сочетающих высокую термоокислительную стабильность с хорошими смазывающими свойствами.

В последние годы разработаны синтетические масла сложноэфирного типа, работоспособные при температуре 175-200°С.

Однако с увеличением температуры до 240°С смазывающие и антиокислительные свойства этих масел становятся неудовлетворительными, что связано с недостаточной стойкостью к термодеструкции применяемых присадок.

Известна смазочная композиция на основе эфира пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракции С₅-С₉, содержащая полиэтилсилоксановую жидкость и присадки: N-фенил-α-нафтиламин, п,п'-диоктилдифениламин, бензотриазол, дециловый эфир гиппуровой кислоты. Известная композиция предназначается для использования при температуре 225°C и не выдерживает испытаний на термоокислительную стабильность при 240°C.

Цель настоящего изобретения - повышение термоокислительной стабильности и улучшение смазывающих и вязкостно-температурных свойств смазочной композиции.

Поставленная цель достигается тем, что смазочная композиция на основе сложного эфира, содержащая N-фенил-α-нафтиламин (ФАН), п,п'-диизооктилдифениламин (ДАТ), бензотриазол (БТЛ), дециловый эфир гиппуровой кислоты (п-71) и полиэтилсилоксановую жидкость, согласно изобретению композиция в качестве основы содержит сложный эфир пентаэритрита и СЖК С₅-С₉, модифицированный борной кислотой, и дополнительно содержит N,N'-дифенил-(2,5-ди-трет-бутил-п-фенилендиамин) (n-26) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

ФАН0,04-0,06ДАТ0,8-1,2п-260,4-0,6п-710,25-0,35БТЛ0,05-0,1ПЭС-718-20Эфир ПЗУ и СЖК С₅-С₉, модифицированный борной кислотой (ПЭТ_модиф)до 100

Ввиду того, что в промышленном ПЭЭ содержится большое количество неэтерифицированных гидроксильных групп, то при обработке его борной кислотой возможно образование смешанных эфиров предполагаемого состава B[OCH₂C(CH₂OCOR)₃]_3-n (n=1-2). Оптимальное содержание бора в эфире составляет 0,03%.

Следует отметить, что наряду с улучшением противоизносо-противозадирных свойств в присутствии атома бора наблюдается эффект стабилизации эфира, выражается это в заметном увеличении температуры начала термического разложения пентаэритритового эфира.

Это свойство было установлено методом дифференциально-термического анализа (ДГА) на приборе α-62. За критерий оценки принималась температура начала экзотермического эффекта (Т_НЭП). Так для промышленного эфира Т_НЭП равна 210°С, а для эфира, стабилизированного борной кислотой, эта величина выше 260°С.

Базовый компонент основы - полиэтилсилоксановая жидкость (ПЭС-7) - получается в промышленности. N-фенил-α-нафтиламин (ФАН) и бензотриазол (БТЛ) получают в промышленности соответственно. п,п'-диизооктилдифениламин (ДАТ) получают алкилированием дифениламина. N,N'-дифенил-(2,5-ди-трет-бутил-п-фенилендиамин) (п-26) получают взаимодействием анилина с 2,5-ди-трет-бутилгидрохиноном.

В таблице представлены физико-химические константы и результаты испытаний смазочных композиций по видоизмененному методу ВТИ при температуре 240°C в течение 50 ч.

Термоокислительную стабильность (ТОС) композиций оценивают по изменению их кинематической вязкости, кислотного числа и внешнему виду масла после окисления, которые являются важными показателями для оценки смазочного масла при высоко-температурном окислении. Улучшение ТОС предлагаемой композиции сказывается в относительном уменьшении роста кинематической вязкости при температуре -40°С и внешнем виде масла реактора и пластинок после окисления (см. таблицу).

Полученные результаты по методу дифференциально-термического анализа (ДТА) согласуются с исследованиями ТОС; масло после окисления при 240°C более светлое и прозрачное, чем известное масло.

О степени деструкции эфира можно судить также по изменению кислотности: для предлагаемой композиции кислотное число после окисления равно 4,20, содержание осадка в масле после окисления составляет 0,15%, коррозия металлических пластин отсутствует.

Данные таблицы свидетельствуют также о преимуществе предлагаемой композиции по смазывающим свойствам (Ди = 0,60 мм; Рк = 100 кгс против Ди = 0,70 мм; Рк = 35 кгс для известной композиции).

Таким образом, введение атома бора в традиционную структуру пентаэритритового эфира позволяет составить композицию на ее основе с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Использование: в авиационной технике. Сущность: композиция содержит в мас.%: N-фенил-α-нафтиламин 0,04-0,06; п,п'-диизооктилдифениламин 0,8-1,2; бензотриазол 0,05-0,1; дециловый эфир гиппуровой кислоты 0,25-0,35; N,N'-дифенил-(2,5-ди-трет-бутил-п-фенилендиамин) 0,4-0,6; полиэтилсилоксановая жидкость 18-20; сложный эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракции С₅-С₉, модифицированный борной кислотой, до 100. Технический результат - повышение термоокислительной стабильности и улучшение смазывающих и вязкостно-температурных свойств композиции. 1 табл.

Смазочная композиция на основе сложного эфира, содержащая N-фенил-α-нафтиламин, п,п'-диизооктилдифениламин, бензотриазол, дециловый эфир гиппуровой кислоты и полиэтилсилоксановую жидкость, отличающаяся тем, что с целью повышения термоокислительной стабильности, улучшения смазывающих и вязкостно-температурных свойств, композиция в качестве основы содержит сложный эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракций С₅-С₉, модифицированный борной кислотой, и дополнительно содержит N,N'-дифенил-(2,5-ди-трет-бутил-п-фенилендиамин)при следующем соотношении компонентов мас.%:

N-фенил-α-нафтиламин0,04-0,06п,п'-диизооктилдифениламин0,8-1,2бензотриазол0,05-0,1дециловый эфир гиппуровой кислоты0,25-0,35N,N'- дифенил-(2,5-ди-трет-бутил-п-фенилендиамин)0,4-0,6полиэтилсилоксановая жидкость18-20основадо 100